含氟精细化工产品

工艺落后 生产规模小 产品结构单一 受国际市场影响大 低水平上恶性竞争 污染严重
4， 有机氟化工特点：
1）氟源单一 CaF2 2）附加值高：
CF3COCH2CO2Et CH3COCH2CO2Et OHC 11 万 F OHC 2.5万 左 右 Cl
F3C
80 万 1.5万
1 万以上
H3C 5千 元
两性离子型
• • • • • • • • RfCH2CH(OOCCH3)CH2N+(CH3)2CH2COOC9F19CONH(CH2)3O(CH2)2N+(CH3)2CH2COORfCH2CH2SCH2CH2N+(CH3)2CH2COOCF3(CF2)nCH2CH2SO2NHCH2CH2N+(CH3)2CH2CH2COOn = 5, 7, 9 p-C8F17C6H4NH(CH2)3N+(CH3)2CH2COOC8F17CH2CH2CONH(CH2)3N+(CH3)2(CH2)3SO3RfCH2CH2SCH2CH(OSO3-)CHN+(CH3)3
CO2
NH2
鸟氨酸脱羧酶 鸟氨酸
H2N
腐胺
O
-O H2N CHF2
NH2
依氟鸟氨酸
O 酶 +HN -O H2N OH O3 PO N 酶 Nu CHF2 NH2
-O2C
CHF2 NH2
+H2N
依氟鸟氨酸
N H
形成共价键
NH2
N H
F F CO2H NH2 HO HO OH OH 酶 Nu酶 Nu NH2
一，氟化工产品介绍 Introduction to Fluorochemicals
1，氟的特性： Characteristics of Fluorine
1．
3 4
1) 2) 3) 4)
模拟效应 脂溶性和渗透性 电子效应 阻塞效应
2， 氟化工产品的分类 Classification of fluorochemicals 含氟聚合物 Fluoropolymer CFC及其代用品 CFC and Substitutes 氟无机盐 Fluoride Salts 精细氟化工产品 Fine Fluorochemicals
HF/Cat. CH2 CCl2 CH3CCl2F
另外还有：HCFC-142b，134，123 等
第二代： HFC ODP=0；GWP 较低 low HFC-134a CF3CFH2
HF/Cat.-1 CHCl CCl2 CF3CH2Cl HCFC-133a HF/Cat.-2 450 CF3CH2F C. 20% S. 70%
氟莫头饱
O F F S NH O N CO2H S NN N N OH
含氟中枢神经药 氟西汀 fluoxetine
CF3
O NHCH3
含氟抗肿瘤药物 5-氟尿嘧啶 5-FU
F
O NH NH O
呋喃尿嘧啶
tegadifurum
F O NH N O O
含氟消炎镇痛药 氟苯水杨酸 Diflunifal
2
阳离子型
RfCH2CH2N+(CH3)2C2H5 I-
• • • • •
C7F15CONH(CH2)3N+CH3 IRfO(C3F6O)CF(CF3)CONH(CH2)3N+(CH3)3 ClRf(CH2)n(CH2)mN+(CH3)2CH2CO2HClC6F13SO2O(CH2)3N+(CH3)3ICF3(CH2)nN+(CH3)3Br-
F C5H11
F
C5H11
F
F F
F F
C3 H7 F F F H C3H7 H F F H C3 H7 F H F F F F F F F
H C3H7 H
F F O
F F F
7, 含氟表面活性剂
• 表面活性剂
疏水端
亲水端Βιβλιοθήκη 离子型 非离子型两大类，离子型表面活性剂又可以分为: 阴离子型 阳离子型 两性离子型
二， 含氟精细化工产品的制备和应用 Prep. and Application Fine Fluorochemicals 1 通过HF氟化 （气相法，液相法） Fluorinated by HF 用于CFC及其代用品的生产 Be Used in Prep. of Freon and its Substitutes
氟化工产品
精细氟化工产品 Fine Fluorochemicals
含氟液晶材料 F-Liquid Crystals
含氟染料
F-Dyes
含氟表面活性剂 F-Surfactants
含氟医药及中间体 F-Intermediates for Medicine
含氟农药及中间体 F-Intermediates for Pesticide
H
抗HIV药物 抑制反转录酶的功能
磷酸酯
O O
膦酸酯
O OH H
P
O-
P
O-
O-
Pka = 6.5 氟代膦酸酯
O
Pka = 7.5-8
O OF
P
H F O
-
P
F O-
O-
Pka = 6.5 等酸体
Pka = 5.5-6 等极体
基于机理的“自杀性”抑制
• 依氟鸟氨酸 Eflornithine
COOH NH2 H2N
OMe
去甲基化
SCH 48416 SCH 58235
疗效提高50倍
立体选择性氧化
OH OH
去甲基
F
阻止氧化
O
N
F
去甲基化
埃博霉素（Epothilone）
N O
13
S
O OH
氧化
X
12
X = CH3 X = CF3
O OH
生物等位体模拟
F Cl O F O N H O N O
Efavirenz 依发韦仑
CF3 R CF3X X=O; S CF3 R N R
Cl CH3 CCl3
Cl
Cl CF3
CH3
N
CCl3
N
CF3
R OH CCl4/HF/Cat. R
N
OCF3
R SH
R SCH3
R SCCl3
R SCF3
CF3
CF3
CF3
CO2H
CN
NH2
O, P
CF3
CONH2
CH3 N NH2
NaNO2/HBr
我国： 氟苯类；三氟甲苯类；氟氯苯胺，氟苯甲醛类； 硝基氟苯类；氟苯甲酸类；氟苯甲氰类；
3, 我国精细氟化工产品工业的发展
六十年代： 中科院上海有机所等 含氟材料的仿制TFE；PTFE等 七十年代： CFC 八十年代： 氟化盐，含氟精细化工 含氟芳香族化合物的生产 九十年代： 大发展
存在问题：
H O H F O
OH
COCH2OH
含氟吸入式麻醉剂 Inhalation Anaesthetics
异氟醚 Isoflurane CF3CHClOCHF2 地氟醚 Desflurane CF3CHFOCHF2 七氟醚 Sevoflurane （CF3）2CHOCH2F
2)含氟农药 除草剂 herbicide 氟氯灵
羧酸型阴离子氟碳表面活性剂： RfCOO- M+ 磺酸型阴离子氟碳表面活性剂： RfSO3- M+ 硫酸型阴离子氟碳表面活性剂： RfOSO3- M+ 磷酸型阴离子氟碳表面活性剂： RfOP（O）（O- M+）2
RfCONH(CH2)5COO- M+ RfSO2NH(CH2)3N(CH2COO- M+)2 RfCH2CH(OH)CH2N(CH3)CH2COO- M+ CF3[OCF2CF(CF3)]nCF2COO- M+ RfCONR(CH2)3SO3- M+ RfC2H4OOCCH(SO3-Na+)CH2COOC2H4Rf H(CF2)nCH2(OCH2CH2)m OSO3- NH4+ F(CF2)nCH2(OCH2CH2)m OSO3- NH4+ (CF3)2CFO(CH2)6 OSO3- Na+ (CF3)2CF(CF2)6CH2CH2OP(O)(OH) 2 [(CF3)2CF(CF2)6CH2CH2O]2P(O)OH F(CF2)nCH(OH)CH2O P(O)(OH) 2 F(CF2)8SO2N(C2H5)CH2CH2O P(O)(OH)
28/11/2007
含氟精细化工产品的开发和应用
R&D and Appl. of Fine F-Chemicals
2010年4月
一， 氟化工产品介绍 Introduction to Fluorochemicals 二， 含氟精细化工产品的合成和应用 Prep. and Application of Fine Fluorochemicals 三，新经济对含氟化工产品的需求
酶化脱羧
共价键
F
氧化酶
NH2 HO OH HO OH
NH
氟代亚甲基多巴胺衍生物 胺氧化酶抑制剂
2) 含氟医药
抗菌素bacteriophage 和 抗生素antibiotics 诺氟沙星Norfloxacin（氟哌酸）
O F N N N Et CO2H
环丙沙星ciprofloxacin；洛美沙星 Lomefloxacin； 左氧沙星Levofloxacin； 依诺沙星Enoxacin 普鲁丽沙星；巴咯沙星等
NO2 CF3 N NO2
吡氟禾草灵fluazifop（稳的杀）
Cl CF3 O N O CO2Me
杀虫剂pesticide 除虫脲diflubenzuron
F
.
NH NH FO O
Cl
除虫菊酯
CF3 F O O F F F
F
氟虫脲
F O O Cl Cl O CF3
NH NH F
3）含氟兽药 氟虫清
F F CO2H OH
质子泵抑制剂 兰索拉唑Lansoprazole （第二代）
N N CH3 S O N OCH2CF3
泮托拉唑 pantoprazole（第三代）
HF2CO N N CH3 S O N OCH3
含氟心血管系统药物 氟伐他汀 fluvastatin.
F
N
OH OH
CO2H
含氟甾体类药物 氟氢可的松Flumethasone
5, 含氟药物介绍
1) 含氟药物的作用特点 a, 亲脂性和取代基效应 • b，氢键和电子作用 • c，立体电子效应和构象 • d，代谢稳定性和反应中心的调整 • e，生物等位体模拟 • f，基于机理的“自杀性”抑制
代谢稳定性和反应中心的调整
苄基位氧化
OMe
去甲基化
阻止胆固醇吸收药物：
苯环氧化
N O
非离子型氟碳表面活性剂
• • • • • • • • CF3(CF2)nCH2(CH2CH2O)mH CF3(CF2)nCH2CH2O(CH2CH2O)mH HCF2(CF2)nCH2O(CH2CH2O)mH (CF3)2CFO(CH2)6O(CH2CH2O)mH CF3CFHCF2CH2O[CH(CH3)CH2O]mH C9F19CH2CH(OH)CH2OC2H5 C8F17C2H4O[CH2CH(CH2OH)O]nH (n 平均为1.7) C6F13(OCH2CH2)10OH
3）对设备有特殊要求 F4）朝阳产业 化工产业 万岁产业 氟化工是化工产业的一个新的利润增长点 A 新开发的含氟药物（医药，农药）不断出现。 国际上，现在所使用的医药和农药中分别有20%和 30-40%是含氟的，新开发的药物中该比例还要高。 B 加入WTO后，国外生产含氟中间体的产商出于生 产成本和环保的考虑，其生产技术向中国转移. C 加入WTO后，我国农副产品及肉类的出口量会大 大增加，但对其农药或药物的残留要求很高，一 些高毒，高残留的药物将被禁用，取而代之的是 一些低毒低用量低残留的品种。
Cl NH2 CF3 N N Cl SOCF3 CN
托三嗪（百球清）
H O O N N N O H O SCF3
蒽氟沙星
O F N Et CO2H
6, 含氟液晶
C3H7 C2H5 F
C3H7
C2H5
F
F
C3H7
C2H5
F
F C2H5
C3H7
F
C5H11 F C5H11
F
F
F C5H11 F F F F F F F F
含氟电子产品 F-Electronic Products
含氟精细化工产品 脂肪族 (Aliphatics )：
CF3CH2OH
CF3CO2H
CF3COCH2CO2Et
芳香族 (Aromatics)： 氟（甲）苯类；三氟甲苯类；卤代氟苯类；硝基氟笨类； 氟苯胺类；氟苯酚类；氟苯甲醛类；氟苯甲酮类；氟苯 甲酸类；氟苯甲酰氯类；氟苯甲氰类；氟苯甲醚类；氟 苯甲酰胺类；双三氟甲基苯类；三氟甲基苯基醚类；二 氟甲基苯基醚类；三氟甲基苯基硫醚类及含氟杂环类如： 三氟甲基吡啶及其衍生物类；含氟吡啶及其衍生物类等 十几个大类，上千个品种。欧，美，日等大部分已产业 化。
CH3 N Br
Cl2 / Cat.
CCl3 N Cl
HF/ Cat. CF3 N Cl
CCl3 N
Cl Cl
HF/ Cat.
CF3 N
Cl Cl
氟里昂及其代用品 CFC‘S： ODP； GWP 很高 代用品： 第一代， HCFC： ODP 较低，GWP 较低 过渡性 HCFC-141b CH3CClF 清洗剂，发泡剂